新型压裂液体系研制及应用
超分子压裂液体系的研制及评价
超分子压裂液体系的研制及评价超分子压裂液体系的研制及评价摘要：本文基于超分子化学的理论和应用，研制出一种新型的压裂液体系，称为超分子压裂液体系。
实验结果表明，该体系具有优异的压裂效果和抗污染能力，适用于各种井底温度和地质条件。
关键词：超分子化学；压裂液体系；压裂效果；抗污染1. 引言随着全球化经济和人口增长的发展，人类对于能源的需求越来越大。
在这样的背景下，油气勘探开发成为世界上每个国家都重视的战略性产业之一。
然而，油气储层的复杂性和难开发性，给勘探和开发带来了很大的挑战。
其中，压裂技术作为一种重要的提高油气采收率的手段，受到了广泛的关注。
目前，压裂工艺中最常用的液体系是水基液体系、糖胺酸盐液体系和高分子液体系等。
然而，这些液体系都存在一些缺陷，如压裂效果不佳、抗污染性差、环境污染严重等。
因此，研发出一种新型的压裂液体系是十分必要的。
超分子化学是化学界最新的研究领域之一，它着眼于超分子化合物的合成和性质研究。
超分子化合物是由分子间弱相互作用力相互配对或聚集形成的化合物。
超分子化学的发展不仅拓展了化学研究的领域，同时也为研发新型的压裂液体系提供了一种新思路。
本文针对压裂工艺中常见的问题，基于超分子化学的理论和应用，设计并研发了一种新型的压裂液体系，称为超分子压裂液体系。
本文将对其研制及效果进行详细描述。
2. 超分子压裂液体系的设计及研制超分子压裂液体系的主要成分分为分散剂、保护胶体、钢筋增强剂、高分子聚合物和助剂等。
其中，分散剂和保护胶体是该液体系最关键的组分之一，它们的作用在于形成稳定的超分子结构和保护胶体的稳定性。
超分子化学的核心在于分子间的非共价相互作用力，如氢键、范德华力等。
在超分子压裂液体系中，我们利用这些弱相互作用力，通过设计合适的分散剂和保护胶体，形成稳定而均匀的超分子结构，以提高液体系的稳定性和泵送性能。
3. 超分子压裂液体系的效果评估为评估超分子压裂液体系的效果，我们进行了实验研究。
地层水压裂液体系研制
地层水压裂液体系研制随着人们对油气资源的需求日益增加，非常规油气开采成为现代石油勘探领域中备受关注的课题。
而在非常规油气开采的过程中，地层水压裂液体系成为了一种重要的技术手段。
这种技术手段可以有效地改善岩石的物性和增加岩石渗透性，从而提高非常规油气的开采率。
因此，研究和开发更好的地层水压裂液体系对于非常规油气开采具有非常重要的意义。
本文将探讨地层水压裂液体系的研制，并提出一种新的地层水压裂液体系及其应用案例。
首先，地层水压裂液体系的研制需要对材料的组成、物理性质、化学性质等多种因素进行考虑。
目前，常见的地层水压裂液体系包括水基、油基和液化气基。
其中，水基地层水压裂液是目前应用最广泛的，其主要成分为水和一些添加剂，如砂、粘土、缓蚀剂等。
油基和液化气基地层水压裂液由于成分复杂和安全性较差，目前应用较少。
其次，要想研制出高效、安全、环保的地层水压裂液体系，需要进行多方面的探索和实验。
包括对岩石样品的测试和分析，对各种添加剂的物理性质、化学性质的测试以及室内实验和地面试验。
还需要考虑到不同地质条件下的适应性，以及在不同地质条件下为了保证裂缝的开启和稳定性而需要调整液体体系参数的方法。
最后，本文提出了一种新型的地层水压裂液体系。
该地层水压裂液采用淀粉和硅酸钾油互为配伍基础形成的单一的水基体系。
该体系不仅具有突出的柔韧性和对岩石的可控机械作用，还具有极佳的降低输送能量的能力，能够有效降低现场压力变化，提高压碎率。
在某次试验中，当地层水压裂液体系研制成环保型，其成功率达到了100%。
总之，地层水压裂液体系的研制对于非常规油气开采具有非常重要的意义。
本文提出了一种新型的地层水压裂液体系，希望能够为非常规油气开采技术的不断完善提供有益的参考。
本文的地层水压裂液体系的研究主要围绕着如何提高地层水压裂液的作用效果、安全性和环保性展开，而该地层水压裂液体系的研制成功不仅将对非常规油气开采技术提供有益的参考，也将为我国的环保事业做出积极的贡献。
线性自生热泡沫压裂液研制及其在油井中的应用
液和泡沫压裂液的许多优点。在地层中具有就地 泡 沫化 、 自动升温 、 自动增 压 、 自动 降低 密度 、 自动 气举 的功 能 ， 具有 表 面 张力 低 、 胶 彻底 、 还 破 破胶 液的粘度低等特点。在具有泡沫压裂液的许多优 点的同时 ， 其价格仅为泡沫压裂液的２ ％ 一 ０ ０ ３ ％， 而且施工程序简单 ， 完全可以利用现有常规压裂 设备 进 行 施 工 ， 一 种 较 为 理 想 的 压 裂 液 体 是 系 ¨ 。为此 ， 者 根 据 Ｗ２ 】 笔 ０区 块 油藏 特 点 ， 过 通
效果 。
关键词
线性 自生热
泡沫压裂液
四五家子油 田
现场应用
目 ， 前 压裂液体 系由常规压裂液发展 到新型
压裂 液 ， 比较突 出 的为 自生热 泡沫 压裂 液 ， 该压 裂 液是 介于 常规羟 丙基胍胶 压 裂液 和泡沫 压裂 液之
间的一种 新型 的酸 性 压裂 液 ， 同时 具 有水 基 压 裂
依据薄片鉴定及扫描电镜观察， ２ Ｗ ０区块泉 二段储层储集空 间类型主要有粒间孔隙、 粒间胶 结物溶孔、 内溶孔、 粒 晶间孔及微孔隙。从砂层厚 度可 以看 出 ， Ｉ、 Ⅱ、 Ⅲ砂层 组 在 全 区均有 农 农 农 分布 。从沉 积相 上看 ， 区砂 体为 曲流河 沉积 ， 该 河
流走 向主要 为西 南一东 北 向和西南一 北方 向。农 Ⅱ砂层 组沿 Ｗ５ 、 ８ Ｗｌ 、 ７— ５ Ｗ１、油的平衡 ， 当温度低于 始析蜡点时 ， 则石蜡析出并会在地层孔隙中结蜡 ，
封堵一部分液体通道 ， 限制 流体流动 ， 蜡一旦析 出， 即使恢复到原始油层温度 ， 也很难重新溶解到
原 流体 中 。因此 ， 有 常规 压 裂 液不 能 满 足 油藏 现
新型合成高分子压裂液体系研制及应用
新型合成高分子压裂液体系研制及应用摘要：水力压裂是目前国内外油田开发过程中油井增产、水井增注的有效工艺措施，压裂液做为携砂挤入地层的介质既需要相应的粘度又要能够迅速破胶之后返出地面。
低渗透油藏、高温油藏等特殊油藏的开发对压裂液提出了新的要求。
通过理论研究和室内实验，合成了新型缔合型高分子压裂液，该压裂液体系可以适时混配、耐高温、成本低、对配制水质要求低，矿场实践证明适用于低渗透油藏的需要。
关键词：缔合型高分子压裂液1. 新型压裂液的研制1.1 合成机理耐高温乳液态缔合型压裂液主要分子结构以丙烯酰胺（AM）或者丙烯酰胺（AM）与其它单体共聚做为主体，x①主要理念是在分子链中引入一定量的疏水基团，以实现在较低使用浓度下依靠其缔合作用可以形成三维网络结构，从而达到自身增粘的目的。
②为保持高分子链在高温下的粘度，设计在分子链中引入对温度敏感性不强的物质，如苯环类，可称为刚性基团，使得受热条件下粘度不会下降。
③考虑到地层水矿化度较高，设计高分子链上同时带有一定量的阴阳离子，以通过反电解质效应对抗地层水中离子影响。
在以上三种主要机理的协同作用下，采用反相乳液/微乳液聚合，得到30%聚合物含量的乳液态产品。
1.2 性能评价对于压裂液的性能，一般应当进行耐温性、储层伤害性、滤失性及破胶能力等方面的分析和测试。
①耐温性压裂液耐温性要求在高温地层中压裂液能够保持一定的稳定性，不会发生降解，能够具备良好的抗剪切性能。
对新型高分子缔合型压裂液选取不同浓度和温度条件下进行耐温实验，结果可知在200 ℃以上地层中，6%有效浓度的压裂液抗剪切能力几乎没有下降。
②储层伤害性选取YL-2四口井的五块岩心进行敏感性实验，结果表明，新型缔合型压裂液破胶液对岩心渗透率的伤害性较瓜胶略低。
③滤失性将新型高分子缔合型压裂液与改性胍胶压裂液在相同条件下进行滤失性实验，实验结果表明缔合型压裂液滤失系数与瓜胶处于同一数量级，说明其滤失量较低，完全满足矿场需要。
一剂多效压裂液体系的研究与应用
一剂多效压裂液体系的研究与应用高春华(中石化东北油气分公司,长春 130062)摘 要:常规压裂液溶胀时间长,压裂液配液时间长,一次性配液备液量大,造成压裂液浪费情况严重,导致施工周期长㊁成本高,并且在低温下性能变差,由于东北油气分公司冬季温度低导致冬季无法施工㊂因此,通过研究开发出一剂多效压裂体系,平均每口井节约压裂液17.2%,压裂时效由以前的每天3段提高到8段,平均每口井缩短施工周期10d 左右,同时能够确保在冬季进行压裂作业,加快生产速度,提高整体勘探开发效益㊂关键词:压裂液;溶胀速率;破胶性能;低温中图分类号:T E 357 文献标识码:A 文章编号:1009282X (2021)06003704R e s e a r c h a n d A p p l i c a t i o n o f O n e A g e n t M u l t i -E f f e c t F r a c t u r i n g F l u i d S ys t e m G A O C h u n h u aE x p l o r a t i o n &D e v e l o p m e n t I n s t i t u t e o f D o n g b e i B r a n c h ,S I N O P E C ,C h a n gc h u n 130062,C h i n a A b s t r a c t :T h e p r o b l e m w i t h c o n v e n t i o n a l f r a c t u r i n g f l u id s i s t h a t t he s w e l l i n g t i m e i s l o n g ,r e s u l t i n g i n l o n gf r a c t u r i n gf l u i d d i s -t r i b u t i o n t i m e ,a n d t h e p e r f o r m a n c e d e t e r i o r a t e s a t l o w t e m p e r a t u r e s ,w h i c h m a k e s i t i m po s s i b l e t o c o n s t r u c t i n w i n t e r b e c a u s e o f t h e l o w t e m p e r a t u r e i n N o r t h e a s t O i l a n d G a s B r a n c h .T h e r e f o r e ,t h r o u g h r e s e a r c h ,a m u l t i -e f f e c t f r a c t u r i n g s y s t e m h a s b e e n d e v e l o p e d ,w h i c h s a v e s 17.2%o f f r a c t u r i n g f l u i d p e r w e l l ,a n d t h e f r a c t u r i n g t i m e h a s b e e n i n c r e a s e d f r o m 3t o 8s t a ge s p e r d a y b ef o r e .A t t h e s a m e t i m e ,i t e n s u r e s t h a t f r a c t u r i ng o p e r a t i o n c a n b e c a r r i e d o u t i n w i n t e r ,s p e e d s u p pr o d u c t i o n a n d i m p r o v e s o v e r a l l e x p l o r a t i o n a n d d e v e l o p m e n t b e n e f i t s .K e yw o r d s :f r a c t u r i n g f l u i d ;s w e l l i n g r a t e ;g e l -b r e a k i n g p e r f o r m a n c e ;l o w t e m p e r a t u r e 收稿日期:20210521作者简介:高春华(1974-),女,工程师,主要从事储层改造技术研究,E -m a i l :ga o c h u n h u a 74@126.c o m ㊂0 引言中石化东北油气分公司勘探和开发对象主要以低渗 特低渗储层为主,探明原油储量中低渗㊁特低渗储量占84.89%,已探明天然气储量中低渗㊁特低渗储量占80.17%,未开发石油探明储量中,低渗 特低渗占总储量78%㊂水力压裂是重要的增产增注措施,但常规压裂液存在溶胀时间长,压裂液配液时间长,一次性配液备液量大,压裂液浪费情况严重,施工周期长㊁成本高等问题㊂同时,常规压裂液在低温下性能变差,中石化东北油气分公司冬季平均气温约-20ħ,导致冬季无法施工,严重影响建产速度和勘探开发效益㊂因此,通过研究,开发出一剂多效压裂体系,提高压裂施工时效,同时确保在冬季能够进行压裂作业,加快建产速度,提高整体勘探开发效益㊂1 一剂多效胍胶压裂液体系研究压裂施工大部分采用胍胶压裂液体系,该体系具有耐剪切㊁携砂性能好等优点,广泛应用于国内各大油田㊂胍胶压裂液体系在现场配制时,主要有三个关键性能指标:①基液黏度,直接关系到压裂液携砂能力㊁耐温耐剪切性能和储层伤害程度,是压裂液性能主指标;②基液p H ,主要影响压裂液交联时间,同时影响压裂液摩阻和耐温性能;③基液是否存在 鱼眼 ,主要影响压裂液对储层伤害程度,同时影响稠化剂利用效率㊂为满足以上指标,大规模水平井施工过程中采用倒液方式实施,造成压裂液配制周期较长㊂通过综合分析,压裂液配制周期长是无法保证压裂液质量和应用成本上升的关键因素,因此,项目研究重点针对简化现场配液施工流程开展针对性研究,优化配液流程,缩短压裂液配制周期,进而降低压裂液应用成本[1]㊂1.1溶胀速率性能评价取20ħ清水500m L加入混调器量杯,调整混调器电压至30V,加入稠化剂,开始计时,溶解10s 后停止搅拌,在15s内将液体倒入旋转黏度计量杯并装入旋转黏度计,调整转速为100r/m i n进行测量,记录1~5m i n液体表观黏度η1,此时的黏度值为标记时间点表观黏度;保持旋转黏度计100r/ m i n转速,连续搅拌至液体黏度不变,表观黏度基本稳定,记录此时液体表观黏度η2㊂1~5m i n溶解百分数按式(1)计算:Φ=(η1/η2)ˑ100%(1)式中:Φ为1~5m i n溶解百分数;η1为溶解1~5m i n 时体系黏度,m P a∙s;η2为终点体系黏度,m P a∙s㊂做两次平行测定,计算值之差不大于1%,结果取算术平均值评价结果见表1㊂表1溶胀速率性能评价表T a b l e1T h e e v a l u a t i o n f o r s w e l l i n g r a t e p e r f o r m a n c e样品名称溶胀时间/m i n加量0.75%溶胀速率/%加量1%溶胀速率/%G C1101.398.9296.399.43100.1100.54102.5100.75103.5100.7 O M K174.382.2286.089.9389.490.1491.491.0593.294.0 Q Y164.5100.6279.7103.2387.0105.4490.9105.2596.5103.7由表1溶胀速率性能评价结果可以看出,所评价的稠化剂其溶胀百分数均能在3m i n内达到80%以上,满足性能指标㊂1.2破胶性能评价[2]按照储层温度,将压裂液装人密闭容器内,破胶剂采用A P S,加量分别为0.02%㊁0.04%㊁0.06%㊁0.08%㊁0.1%㊂放入电热恒温器中加热,恒温至90ħ,使压裂液在恒温温度下破胶㊂一定时间后,取破胶液上清液,用乌氏黏度计测定黏度,实验结果见表2~7㊂表20.75%G C乳液稠化剂不同A P S加量破胶实验结果T a b l e2G e l b r e a k i n g t e s t r e s u l t s o f G C e m u l s i o n t h i c k e n e r u n d e r d i f f e r e n t A P S a d d i t i o n c o n d i t i o n s破胶剂A P S加量/%破胶时长/s0.0216300.0414930.0612490.0811200.10982破胶黏度/(m P a∙s)5.86表31.00%G C乳液稠化剂不同A P S加量破胶实验结果T a b l e3G e l b r e a k i n g t e s t r e s u l t s o f G C e m u l s i o n t h i c k e n e r u n d e r d i f f e r e n t A P S a d d i t i o n c o n d i t i o n s破胶剂A P S加量/%破胶时长/s0.0213250.0411010.069780.089270.10695破胶黏度/(m P a∙s)6.69表41.00%O M K乳液稠化剂不同A P S加量破胶实验结果T a b l e4G e l b r e a k i n g t e s t r e s u l t s o f O M K e m u l s i o n t h i c k e n e r u n d e r d i f f e r e n t A P S a d d i t i o n c o n d i t i o n s破胶剂A P S加量/%破胶时长/s0.0129810.0223450.0322450.041785破胶黏度/(m P a∙s)1.04表51.20%O M K乳液稠化剂不同A P S加量破胶实验结果T a b l e5G e l b r e a k i n g t e s t r e s u l t s o f O M K e m u l s i o n t h i c k e n e r u n d e r d i f f e r e n t A P S a d d i t i o n c o n d i t i o n s破胶剂A P S加量/%破胶时长/s0.0130650.0224240.0322600.041870破胶黏度/(m P a∙s)1.18表60.75%Q Y乳液稠化剂不同A P S加量破胶实验结果T a b l e6G e l b r e a k i n g t e s t r e s u l t s o f Q Y e m u l s i o n t h i c k e n e r u n d e r d i f f e r e n t A P S a d d i t i o n c o n d i t i o n s破胶剂A P S加量/%破胶时长/s0.0214150.0412020.0610000.088370.10712破胶黏度/(m P a∙s)2.28表71.00%Q Y乳液稠化剂不同A P S加量破胶实验结果T a b l e7G e l b r e a k i n g t e s t r e s u l t s o f Q Y e m u l s i o n t h i c k e n e r u n d e r d i f f e r e n t A P S a d d i t i o n c o n d i t i o n s破胶剂A P S加量/%破胶时长/s0.0222140.0417720.0614410.0812800.101085破胶黏度/(m P a∙s)2.34从实验效果来看,破胶剂A P S加量越大,破胶时间越短,破胶后胶液黏度越低,但在现场施工时要注意施工时间与破胶时间的匹配效果,破胶时间不能过短也不能过长,否则影响施工效率和返排效率㊂1.3耐温㊁耐剪切性能评价[3]按配方比例配制液体,搅拌均匀加入旋转黏度计样品杯中,对样品加热㊂控制升温速度为3ʃ0.2ħ/m i n,从20ħ开始试验,同时转子以剪切速度170s-1转动,温度达到实验温度时,保持剪切速率和温度不变,至达到90m i n的剪切时间为止,实验结果见表8㊂从实验结果看出,在170s-1条件下连续剪切90m i n,O M K因其加量较高显示出更优耐温性能,G C㊁Q Y流变性能均满足要求㊂表8耐温耐剪切性能实验结果T a b l e8T e s t r e s u l t s o f t e m p e r a t u r e a n d s h e a r r e s i s t a n c e 样品稠化剂用量/%试验温度/ħ终点黏度/(m P a㊃s)G C0.7580521.0012036O M K1.0080541.2012068Q Y0.8080501.00120351.4悬砂性能评价对实验用到的40/70目陶粒分别进行静态沉降实验㊂实验用盛有不同液体的500m L量筒,将20%砂浓度支撑剂倒入,记录初始㊁1m i n㊁3m i n支撑剂沉降状态,评价液体在静态条件下的携砂能力如图1㊂由实验结果可见,胶液携砂性能好,施工过图1三种1%稠化剂和20%砂比悬砂性能F i g.1S a n d-s u s p e n d e d p e r f o r m a n c e o f t h r e e1%t h i c k e n e r sw i t h20%s a n d r a t i o程中不会出现分层脱砂问题㊂1.5冬季施工性能评价为了满足东北工区冬季施工要求,对一剂多效压裂液体系进行低温环境性能评价,从实验结果可以看出一剂多效压裂液体系满足冬季(-15ħ)施工要求,图2是在稠化剂1%条件下,不同温度溶胀速率的变化㊂同时在现场配套锅炉保温等冬防保温措施后,能够满足冬季-20ħ的施工需要㊂图2不同温度下溶胀速率F i g.2S w e l l i n g r a t e a t d i f f e r e n t t e m p e r a t u r e s2现场应用北201-30H F井位于吉林省长岭县三门刘家西北约450m,施工层位为营城组,施工井段为十五段,该井2021年1月19日至2021年1月21日进行了压裂施工㊂地面温度-20~-30ħ㊂本井采用一剂多效压裂液体系压裂施工15段,用时40h 完成全部压裂施工,加入0.106~0.212m m陶粒共计77m3,0.212~0.425m m陶粒共计183m3, 0.300~0.600m m陶粒共769m3㊂本井共泵入压裂液总量为13579m3,创造了冬季40小时15段压裂施工时效最短纪录㊂3结论及建议(1)优化的压裂液体系稠化剂溶胀速率均ȡ80%,满足性能要求,其中性能最好的为Q Y稠化剂,整体来看样品间性能差异较小㊂(2)优化的压裂液体系破胶性能测试结果表明,实验样品破胶时间可控,但样品间对破胶剂敏感程度有所差异,需进一步优化㊂其中G C㊁K T稠化剂破胶液黏度高于指标要求,O M K㊁Q Y破胶液黏度满足要求㊂(3)优化的压裂液体系流变性能测试结果显示,在170s-1条件下连续剪切90m i n,O M K因其加量较高显示出更优的耐温性能,G C㊁Q Y流变性能均满足要求㊂(4)在现场配套锅炉保温等冬防保温措施后,一剂多效压裂液体系能够满足冬季-20ħ的施工需要㊂参考文献:[1]王安培,苏君慧,张文豪,等.一种新型低分子聚合物压裂液体系及其性能评价[J].长江大学学报自然科学版:理工(上旬),2013,10(06):141-143. [2]宋宪实.新型一剂多效压裂液性能评价[J].技术应用与研究,2018(6).[3]杨建军,叶仲斌,张绍彬,等.新型低伤害压裂液性能评价及现场试验[J].天然气工业,2004,24(06): 61-63.。
新型超高温压裂液体系研制与评价
新型超高温压裂液体系研制与评价新型超高温压裂液体系研制与评价摘要：本文研究了一种新型超高温压裂液体系，着重分析了该液体系的成分、性能和适用范围。
通过实验证明，该超高温压裂液体系在高温高压下具有优异的性能，可以有效地应对很多油气藏的特殊地质条件和环境。
关键词：超高温压裂，液体系统，性能评价一、简介随着新能源的开发和利用不断推进，油气勘探和生产中对新型压裂技术的需求也越来越迫切。
近年来，超高温压裂技术不断发展壮大，其应用范围也不断扩大。
但是，这种技术的成败取决于液体系统的性能和成分。
因此，在研究超高温压裂液体系统的成分和性能方面，有着非常重要的意义。
二、超高温压裂液体系统的成分超高温压裂液体系统是由多种化学试剂组成的。
其中，最关键的是基础液体。
一般情况下，基础液体需要具备高温稳定性能和良好的流动性。
此外，还需要添加一些表面活性剂、穿透剂和膨胀剂等。
通过这些化学试剂的配合，可以使得超高温压裂液体系统对地质条件和环境的适应性更强。
三、超高温压裂液体系统的性能超高温压裂液体系统的性能主要取决于其黏度、流动性和粘度抗变性。
在实验中，我们发现，这种液体系统可以在高温高压下保持较低的流动阻力和良好的黏度抗变性。
这让它可以克服很多油气藏资源上的限制，从而更好地实现压裂效果。
四、超高温压裂液体系统的适用范围超高温压裂液体系统适用范围非常广泛。
具体来说，它可以用于高温油气藏开发、低温油气藏开发以及高渗透岩石地层开发等领域。
此外，它与现有的压裂液体系统相比，更适合特殊的地质条件和环境。
五、结论超高温压裂液体系统是一种性能优异的液体系统，其组成成分和性能具有一定的优势。
此外，它适用范围广泛，可以有效地应对不同的油气藏资源特征和环境条件。
因此，在实际应用中，我们可以充分利用这种液体系统的优势，提高油气勘探和生产的效率和质量。
六、超高温压裂液体系统的应用前景随着中国油气工业的快速发展，对高性能压裂技术的需求越来越迫切。
超高温压裂液体系统由于其优异的性能和适用范围得到了广泛的关注和认可。
超低浓度羟丙基胍胶压裂液体系的研制及在苏里格气田的应用
２ ０ １ １ 年底， 该 压 裂 液 已成 功 应 用 于 苏 里 格 气 田 ４ ２ 口直 井 、 ３口 水 平 井 ， 取 得 了较 好 的 改 造 效 果 。
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ｃ ｏ ｕ ｌ ｄ ｍａ ｋ ｅ ｔ ｈ ｅ ｈ ｙ ｄ ｒ ｏ ｘ ｙ ｐ ｒ ｏ ｐ ｙ ｌ ｇ ｕ ａ ｒ ｃ ｏ ｎ ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｄ ｅ ｃ ｌ ｉ ｎ ｅ ｂ ｙ ４ ０ ，ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｆ ｒ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ ｆ ｌ ｕ ｉ ｄ ｓ ｖ ｓ ｔ ｅ ｍ
Ｄｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎｔ ｏ ｆ ｔ ｈｅ ｓ ｕ ｐｅ ｒ — ｌ ｏ ｗ ｃ ｏ ｎ ｃ ｅ ｎｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｈｙ ｄｒ ｏ ｘ ｙ ｐｒ ｏ ｐｙ ｌ ｇ ｕ ａ ｒ ｇ ｅ ｌ ｌ ｅ ｄ ｆ ｒ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎｇ ｆ ｌ ｕ ｉ ｄ ａ ｎ ｄ ｉ ｔ ｓ ａ ｐ ｐｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ Ｓ ｕ ｌ ｉ ｇ ｅ ｇ ａ ｓ ｆ ｉ ｅ ｌ ｄ
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ｔ ｈｅ ｎｅ ｗ ｓ ｔ ｙｌ ｅ ｈ ｉ ｇ ｈ ｅ ｆ ｆ ｉ ｃ ｉ ｅ ｎ ｔ ｃ ｒ ｏ ｓ ｓ ｌ ｉ ｎｋ ｉ ｎｇ ａ ｇｅ ｎｔ ｈ ａ ｓ ｂ ｅ ｅ ｎ ｓ ｔ ｕ ｄ ｉ ｅ ｄ ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇｈ ｔ ｈ ｅ。 ｐｔ ｉ ｍｉ ｚ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ ｓ ｖ ｎｔ ｈ ｅ
石 油 与 天 然 气 化 工
２７ ４
ＣＨ ＥＭ Ｉ ＣＡＩ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ ＯＦ ＯＩ Ｉ ＆ ＧＡＳ
２ Ｏ １ ３
线性自生热泡沫压裂液研制及其在油井中的应用
线性自生热泡沫压裂液研制及其在油井中的应用一、引言介绍线性自生热泡沫压裂液研制的背景和意义，包括对页岩气、致密油等非常规油气资源的开发与利用重要性，以及压裂液在非常规油气开发中的重要作用。
二、研制过程1. 压裂液组成的确定：包括水、油、溶剂、表面活性剂等原材料，这些原材料在压裂液中的比例以及不同原材料的选择都需要进行全面考虑；2. 压裂液配方的优化：通过实验室模拟试验，调整压裂液的比例和配方，以获取最佳性能；3. 压裂液制备工艺：对于不同的原材料选择和压裂液配方，需要研究合适的制备工艺。
三、性能分析1. 物理性能分析：包括压裂液黏度、密度等物理性能的测定，并分析物理性能的影响因素；2. 化学性能分析：包括压裂液的pH值、离子组成、稳定性等化学性能的研究和分析；3. 功能性能分析：包括压裂液的分散性、摩擦阻力、泡沫稳定性、溶解度等功能性能的研究与分析。
四、应用实践1. 压裂液在油井中的应用情况：包括压裂液对油井产能的影响，压裂液在油井作业中的使用效果等；2. 压裂液应用实践的优化：包括对于压裂液使用过程中遇到的问题进行改进、优化。
五、结论总结本文的研究内容和结果，进一步说明线性自生热泡沫压裂液在非常规油气开发中的应用价值，并展望未来的研究方向。
第一章：引言1.1 研究背景随着全球能源需求的增长和传统石油资源的减少，非常规油气的开采和利用逐渐成为全球主要的能源发展趋势。
其中，页岩气和致密油等非常规油气资源具有丰富的储量和广阔的开发前景。
但是，这些非常规油气资源的开采和利用面临着许多挑战。
其中一个挑战就是开采难度大，需要借助压裂技术来提高产能。
而压裂技术所用的压裂液在其中发挥了重要的作用，压裂液的性能和质量直接影响着压裂效果和产量。
因此，研究和研制高效、可靠的压裂液对于非常规油气开采和利用具有重要意义。
1.2 研究意义线性自生热泡沫压裂液是一种新型的压裂液，在压裂工艺中具有独特的优势。
该压裂液因其具有良好的泡沫稳定性、高温稳定性、低污染和低成本等优点，在非常规油气开采领域得到了广泛应用。
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0.6%速溶瓜胶 +0.1%Na2CO3+0.45%FVCA+0.05%FVC-B，室温溶解5min 后直接交联，配制水温为6℃
速溶瓜胶压裂液可以满足冬季压裂施工的需要
新型压裂体系研制---速溶瓜胶压裂液
3、破胶性能
破胶剂 (NH4)2S2O8 EB-1 CaO2 MgO2 甘露糖酶 破胶温度/℃ 90 90 90 140 60 破胶时间/min 破胶液粘度（mPa· s） 残渣/（mg· L-1） 15 60 60 90 60 3 3 3 3 3 423 432 480 451 320
新型压裂体系研制---乳液态缔合型压裂液
6. 性能---伤害性
岩 元陆2井 元坝104 井 元陆6井 元坝29 井 心 4# 4# 7# 5# 4# 渗透率，×103um2 （煤油） 0.0848 0.0682 0.2169 0.0634 0.0596 渗透率，×103um2 （煤油） 0.0704 0.0880 0.1453 0.0499 0.0514 伤害率，% 16.992 0 33.011 21.293 13.874
0.136பைடு நூலகம் 0.0691
√
√ √
0.0764
0.1067 0.0473
23.752
21.860 31.548
由于速溶瓜胶水不溶物低、破胶液残渣低，所以速溶瓜胶压裂液对
地层渗透率伤害小。
新型压裂体系研制---速溶瓜胶压裂液
6. 具备优势
1. 溶解迅速，1min内达到最终粘度86%，可实现现场实时混配 2. 耐高温，可用于最高150℃地层 3. 水不溶物低，伤害率低 4. 破胶迅速，破胶液粘度低 5. 低滤失
名称 Jaguar415 Jaguar418 昆山HPG（一级） 昆山HPG（二级） 矿冶CMHPG Aqulon HPG 信德HPG 昆山速溶瓜胶 长庆CJ2-8 速溶瓜胶
pH值 6.5-7 6.5-7 6.5-7 7 7 7 7 6.5-7 6.5-7 6.5-7
与市售多数瓜胶增稠剂相比，速溶瓜胶产品（SRG-1和SRG-2）具
6. 具备优势
1. 自增粘，无需加入联剂 2. 溶解迅速，可实现现场实时混配 3. 耐高温，可用于150-230℃地层 4. 无残渣，伤害率低 5. 破胶迅速，破胶液粘度低，表界面张力低，无需加入助排剂 6. 低滤失 7. 可利用各类油田污水配制 8. 有望利用压裂液破胶液进行配制
前言 一、新型压裂液体系研制 二、新型压裂液体系应用 三、结论
新型压裂体系研制---速溶瓜胶压裂液
1、增稠剂研究
含水 /% 10.2 10.0 10.3 9.6 11.6 12.1 10.1 10.5 9.3 10.2 0.6%溶液表 观粘度/ （mPa· s） 147 142.5 110 106.5 81 93 105 93 117 111 水不溶 物 /% 3.3 3.5 4.6 7.4 8.9 8.5 8.6 9.8 12.5 3.0-5.0
5、岩心伤害性能
岩 元陆2井 元坝104井 元陆6井 元坝29井
心 5# 3#
渗透率，×10-3um2 （煤油） 0.1765 0.0580
0.6%速溶瓜胶压 裂液破胶液 √ √
渗透率，×10-3um2 （煤油） 0.1279 0.0454
伤害率，% 27.535 21.626
1#
1# 5#
0.1002
新型压裂体系研制---乳液态缔合型压裂液
1.缔合结构
分子以AM或者AM与其它单体共聚做为主体，同时在主链上引入少量（一般小于2% （mol/mol））的带有疏水基团的可聚合单体（疏水单体），其水溶液有一定的抗温耐 盐抗剪切能力。
HAPAM水溶液的独特流变学性质
E.Volpert. Macromolecules. 1996, 29:1452-1463
5.性能：伤害性
缔合型压裂液破胶液对岩心渗透率的伤害性较瓜胶略低。
新型压裂体系研制---乳液态缔合型压裂液
5.性能：破胶能力及破胶液性质
700 600 0.03%过硫酸铵 0.03%胶囊破胶剂
Viscosity (mPas)
500 400 300 200 100 0 0 50
放大400倍
显微镜下观察
新型压裂体系研制---乳液态缔合型压裂液
5.性能：滤失性
7 6 5
初滤失量，
滤失速度，
滤失系数，
×10-3m3/m2
Qt/ml
4 3 2 1 0 0 2 √ t/ √ min 4 6
×107m/min
16
×10-6m/min0.5
9.61
缔合型 速溶瓜胶
0.53
1.7
9.33
5.6
实验条件：温度 130℃， 压差3.5MPa，测定时长35min
4.采用反相乳液/微乳液聚合，得到30%聚合物含量乳液态产品
原液，聚合物含量30% 原液，粘度50-100mPa · s
2%水凝胶
2%水凝胶，混高密砂60%
新型压裂体系研制---乳液态缔合型压裂液
5.性能：耐温性
a
b
c 缔合型压裂液耐温曲线 （a.1%有效浓度，150℃；b.2%有效浓度，160℃；c. 6%有效浓度，230℃）
胜利油田新型压裂液体系的 研究与应用
汇报人：陈 凯 胜利油田采油院 2014.05
前言 一、新型压裂液体系研制 二、新型压裂液体系应用 三、结论
前言
当前压裂施工特点和发展趋势： 1. 加砂规模大
单井加砂量可高达数百立方米
对压裂液性能提出了更高的要求： 1.更加优异的携砂性能 2.成本低廉
2. 排量大
100 Time (min)
150
破胶液粘度 mPa· s
表面张力 mN· m-1
界面张力 mN· m-1
3
27.5
/
实验条件： 浓度: 1% 破胶温度：90℃ 粘度测定温度：25 ℃ 表界面张力测定温度：25℃
缔合型压裂液破胶液为乳状液，粒径3-10μm，破胶彻底，无不溶物；破胶 液粘度、表界面张力均低于《SY/T 5107-2005 水基压裂液性能评价方法》 规定标准，说明不必另行加入助排剂。
3-10m3/min
3. 液量大
单井用液量可高达数千立方米
3.更小的摩阻
4. 更加方便配制 5.更好的耐温耐剪切性能
4. 层位较深
3000-4000m
5. 地温较高
120- 160℃
6.水平井段长
800-1500m
前言
目前胜利油田主要应用的压裂液体系：瓜胶交联体系和粘弹性表面活性剂 （VES）体系。 瓜胶交联 体系
通过速溶瓜胶不同溶胀时间下交联体 系120℃、170s-1 剪切实验发现：速溶
速溶瓜胶溶解1min
瓜胶在几分钟溶胀时间时初始表观粘
度与充分溶胀差别较大，但在高温连
续剪切120min后最终表观粘度相差不 大。
新型压裂体系研制---速溶瓜胶压裂液
2、交联性能研究
0.6%速溶瓜胶+0.45%HTC-E +0.3%HTC-S+0.2% Na2CO3
优点：成胶强度高，破胶容易，应用历史达40多 年，是目前主要应用的压裂液体系； 缺点：耐温性难以突破，不易现场配制，不溶物 含量多，伤害较大，要加入诸多助剂。 优点：低伤害，易返排，无需交联剂； 缺点：耐温性差，不易现场配制，滤失量大， 成本高。
粘弹性表面 活性剂
两种压裂液体系在胜利油田的应用较成熟，但是面对压裂施工呈现的
新型压裂体系研制---速溶瓜胶压裂液
2、交联性能研究
速溶瓜胶溶解24h
0.6%速溶瓜胶+0.3%HTC-160+0.15%Na2CO3
溶解条件
24h 3min 1min
初始表观粘度/ （mPa∙s） 1489 873 678
最终表观粘度/ （mPa∙s） 210 180 180
速溶瓜胶溶解3min
0.35%速溶瓜胶+0.3%锆交联剂 +0.02%Na2CO3（120℃）
低浓度速溶瓜胶压裂液可以满足压裂施工的需要
新型压裂体系研制---速溶瓜胶压裂液
2、交联性能研究
0.6%羟丙基瓜胶 +0.1%Na2CO3+0.45%FVCA+0.05%FVC-B，室温溶解5min， 放置4h后交联，配制水温为6℃
新型压裂体系应用---速溶瓜胶压裂液
施 工 井 情 况 速 溶 瓜 胶 与 普 通 瓜 胶 溶 解 对 比
项目 井号 油藏类型 油藏埋深 (m) 油层厚度（m） 数值 义123-3HF 浊积扇 3500 9.46 项目 孔隙度（%） 渗透率( 10-3um2) 地层温度（℃） 压力系数 数值 15.1 1.1 145 1.26
有较高的溶解速率，1min溶解百分数最高达到86%，其他各项使用性能
达到目前标准要求。
新型压裂体系研制---速溶瓜胶压裂液
1、增稠剂研究
1.通过在K、Ca和Mg离子溶液和海水中的溶解实验对比发现，速溶瓜胶受
各类金属离子影响，溶解速率降低；
2.通过15s、30s和45s的溶解实验发现，速溶瓜胶的分散性较好，不需要长 时间高速搅拌就可以快速溶解。
新特点，两者在方便性，基本性能和经济性上越来越不能满足需要。针对
于此，采油工艺研究院研制了“速溶瓜胶压裂液”和“乳液态缔合型压裂 液”两种新体系。
前言
速溶瓜胶：选取质量较好的一级粉做为主料，通过化学改性大大缩减其 溶胀时间的一项技术，通常可使瓜胶在1min内溶解80%以上。主要针对
于瓜胶溶胀时间长不易在线适时混配的缺点而研制。
速溶瓜胶溶解3min 速溶瓜胶溶解1min
速溶瓜胶溶解4h
0.6%速溶瓜胶+1%KCl+0.4%HTC-S+0.5%稳定剂 +0.15%Na2CO3+0.5%HTC-E